CC BY
66ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ (TECHNICAL SCIENCE)
УДК 1
Амантаева А.М.
магистрант 2 курса кафедры механизации и автоматизации производственных процессов Алматинский технологический университет (Казахстан, г. Алматы)
Адилбеков М.А.
к.т.н., доцент кафедры механизации и автоматизации производственных процессов Алматинский технологический университет (Казахстан, г. Алматы)
АВТОМАТИЗАЦИЯ ПАРОВОГО КОТЛА
Аннотация: в данной научной статье исследованы важность и необходимость автоматизации паровых котлов, основные параметры и дополнительные современные приборы автоматизации. Объектом автоматизации являются паровые котлы, применяемые на ременной ТЭС. Показан основной регулятор котла.
Ключевые слова: паровые котлы, контроль, автоматизация, система регулирования.
Основными тепловыми агрегатами теплоэлектростанции являются паровой котел и паровая турбина. Паровой котел-устройство для выработки пара выше атмосферного давления за счет сжигания топлива.
Подготовка теплоносителей производится на специальных тепло заготовительных установках на ТЭЦ, а также на городских, групповых (квартальных) или промышленных котельных. Наиболее радикальными методами повышения эффективности работы ТЭЦ и повышения надежности как
самой станции, так и производственного процесса комбината является проведение крупномасштабных работ по реконструкции и техническому перевооружению.
В состав ТЭЦ входят следующие структурные подразделения: Котельный, турбинный, химический и электрический цеха, которые по своему назначению занимаются эксплуатацией, обслуживанием и организацией ремонта соответствующего оборудования, входящего в их состав. При этом каждый цех имеет свою инфраструктуру, включая постоянного инженерно-техническое руководство для обеспечения начальниками цехов и начальниками смен. [1]
В парогенераторах на водопроводе внутри труб перемещается водо-и пароводяная смесь, а дымовые газы промывают трубы снаружи. В газопроводах, напротив, дымовые газы перемещаются внутри труб, а теплоноситель промывает трубы снаружи.
Современные энергетические барабанные котлы обеспечивают паровой охладитель, который представляет собой теплообменник смесительного типа для регулирования температуры исходного пара. Принцип их работы основан на изменении энтальпии частично нагретого пара за счет тепла, получаемого на испарение охлаждающей воды, распыляемой в паропровод. Конструкции распылительных пароохладителей очень разнообразны.
Вола
Рисунок 1. Временные характеристики по температуре исходного пара
Задачи автоматического регулирования источника тепла: поддержание температуры воды, подаваемой в систему отопления, на заданном уровне, при экономичном сжигании используемого топлива определяется в соответствии с графиком отопления и является стабилизацией основных параметров работы котла.
Согласно графику отопления, температура воды, подаваемой в систему отопления, поддерживается на заданном уровне "холодной подачи". Заданный расход воды, независимо от количества работающих котлов, обеспечивается регулятором расхода (клапаном в рециркуляционной сети), получающим импульс по изменению давления между прямыми и обратными сетевыми коллекторами воды котлов [1].
Регулятор питания обеспечивает поддержание заданного давления в обратном трубопроводе сетевой воды. Для обеспечения качественной деаэрации предусмотрены деаэраторы, стабильная работа которых поддерживается регуляторами уровня и давления. Для котлов предусмотрена регулировка процесса горения с помощью регуляторов напряжения воздуха и топлива.
Барабанный котел представляет собой цепное соединение наиболее простых конструктивно или технологически ограниченных участков: участка пылеприготовления, топочной камеры, барабана, пароперегревателя и т.д. Каждый из этих участков оснащен локальной системой регулирования (САР), например: регулятором давления воздуха, регулятором напряжения в топке котла, регулятором системы пылеприготовления, регулятором температуры нагретого пара и т.д. Конечно, изменения на одном из участков регулирования обязательно коснутся другого. Взаимосвязь между входными и выходными величинами показана на следующем рисунке, где: РМзад - задача на давление в магистрали, GППзад - задача на расход нагретого пара, Qг - дымовые газы, Qв -воздух, подаваемый в топку, Вт - расход топлива, Dб - генерируемая пара, Dвпp -расход охлаждающей воды, Sт - разрежение в верхней части топки, Dпв - расход питательной воды, Dпp - расход воды в сепараторе, PМ - давление в магистрали.
Рисунок 2. Барабанный котел как объект управления
Основные регулируемые величины пара: расход нагретого пара, давление в магистрали и температура нагретого пара. Расход пара может варьироваться в широком диапазоне, а давление в магистрали и температура нагретого пара в достаточно узком диапазоне в зависимости от режима работы и технологических ограничений.
Таким образом, актуальной является задача получения математического описания парового котла, в данной работе рассматривается паровой котел, приводится его взаимосвязь с другим паровым котлом, способ обработки экспериментально полученных характеристик, пример получения передаточных функций, имитационное моделирование.
Паровые котельные установки представляют собой два или более модулей, собранных в единый блок. Количество модулей, используемых для сборки конкретного парового агрегата, напрямую зависит от требуемой мощности оборудования и особенностей наполнения. Кроме того, при необходимости паровой котел может быть дополнен необходимыми подсобными помещениями.
Модули установки парового котла представляют собой каркасные металлические конструкции с ограждениями из сэндвич-панелей различной толщины. Недостающие при транспортировке стены временно заменяют съемными панелями. При сборке на стыки между кровлей и стеновой панелью накладываются специальные уплотнители - для предотвращения попадания
влаги. Есть два варианта монтажа-с отдельной крышей для каждого модуля или с одной крышей для всего блока модулей.
Широко распространенные сегодня котельные установки оснащены современным, высоконадежным и высококачественным оборудованием, позволяющим обеспечить долгосрочную и безопасную эксплуатацию, а также важное, удобное и быстрое техническое обслуживание.
В большинстве случаев котельные установки обеспечивают решение комплексных технологических проблем и использование теплового оборудования в производственных циклах промышленного сектора, в том числе в пищевой и химической промышленности, медицине, горнодобывающей промышленности. [2].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Схиртладзе А. Г., Бочкарев С. В., Лыков А. Н., Борискин В. П. Автоматизация технологических процессов; ООО "ТНТ" - Москва, 2013. - 524 а Тарасюк В. Эксплуатация котлов. Практическое пособие для оператора котельной; НЦ ЭНАС - Москва, 2012. - 942 а
Amantayeva A.M.
2nd year master's student of the Department of mechanization and automation of production processes Almaty technological University (Kazakhstan, Almaty)
Adilbekov M.A.
Ph. D., associate Professor of the Department of mechanization and automation of production processes Almaty technological University (Kazakhstan, Almaty)
THE STEAM BOILER AUTOMATION
Abstract: this scientific article examines the importance and necessity of automation of steam boilers, the main parameters and additional modern automation devices. The object of automation is steam boilers used at the belt TPP. The main boiler regulator is shown.
Keywords: steam boilers, control, automation, control system.
